地震作用下曲线梁桥合理约束体系研究

发布时间：2021-11-01 11:41

　　曲线梁桥因具有线路适应性好、美观等特点,在桥梁建设中得到广泛使用,并在路网中发挥着重要作用。但由于曲线梁桥特殊的几何构造,结构受力特性比较复杂,地震荷载作用下的结构损伤风险增加。在破坏性地震作用下,曲线梁桥发生了不同程度震害的案例。总结分析曲线梁桥震害特征,可以发现支座、限位装置的布置是影响曲线梁桥地震响应的关键因素。因此,建立支座、限位装置等的合理分析模型是获取曲线梁桥抗震性能的基础。鉴于此,本文将采用试验和数值计算相结合的方法,通过研究分析约束体系（由支座和限位装置组成）的力学性能,展开对曲线梁桥地震响应及合理约束体系设计的研究。主要研究工作及成果如下:1.归纳总结了汶川地震中采用不同约束体系的曲线梁桥震害;采用非线性时程方法,对比分析了不同水平地震动作用下不同约束体系曲线梁桥地震响应及构件的受力状态,探讨了采用不同约束体的曲线梁桥传力及耗能机制,揭示了曲线梁桥震害机理。2.开展了板式橡胶支座的力学性能试验研究。以不设置顶底钢板的无锚固板式橡胶支座为研究对象,进行了循环大位移拟静力试验。结果表明,板式橡胶支座受力变形主要表现为纯剪切变形、支座顶底面翘曲及摩擦滑移3种状态;发生摩擦滑... 

【文章来源】：东南大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：165 页

【学位级别】：博士

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摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 约束体系研究现状
        1.2.2 曲线梁桥抗震分析研究现状
    1.3 存在问题
    1.4 本文主要内容
第2章 不同约束体系曲线梁桥损伤模式分析
    2.1 前言
    2.2 汶川震区曲线梁桥震害调查
    2.3 工程案例
        2.3.1 工程背景
        2.3.2 结构有限元模型
        2.3.3 地震动选择及输入
    2.4 不同约束体系曲线梁桥损伤模式分析
        2.4.1 采用板式橡胶支座曲线梁桥
        2.4.2 采用盆式支座曲线梁桥
        2.4.3 采用墩梁固结的曲线梁桥
        2.4.4 采用铅芯橡胶支座曲线梁桥
    2.5 结构损伤状态对比分析
    2.6 本章小结
第3章 约束体系力学性能试验研究
    3.1 前言
    3.2 支座力学性能研究
        3.2.1 板式橡胶支座力学性能试验
        3.2.2 铅芯橡胶支座力学性能分析
        3.2.3 盆式支座力学性能分析
    3.3 混凝土挡块力学性能试验研究
        3.3.1 试验概述
        3.3.2 试验研究
        3.3.3 混凝土挡块分析模型
    3.4 新型限位装置设计及力学模型
    3.5 本章小结
第4章 约束体系分析模型对曲线梁桥地震响应的影响分析
    4.1 前言
    4.2 不同约束体系分析模型影响分析
        4.2.1 采用板式橡胶支座桥梁地震响应
        4.2.2 采用盆式支座桥梁地震响应
        4.2.3 采用墩梁固结形式桥梁地震响应
        4.2.4 采用铅芯橡胶支座桥梁地震响应
    4.3 曲线梁桥碰撞效应分析
    4.4 新型限位装置设计参数分析
    4.5 本章小结
第5章 曲线梁桥合理约束体系设计参数研究
    5.1 前言
    5.2 不同约束体系曲线梁桥结构参数影响分析
        5.2.1 曲率半径
        5.2.2 墩高布置
        5.2.3 跨径
        5.2.4 跨数
        5.2.5 结构地震需求敏感性分析
    5.3 曲线梁桥合理约束体系设计参数分析
    5.4 本章小结
第6章 不同约束体系曲线梁桥易损性分析
    6.1 前言
    6.2 桥梁地震易损性分析方法
        6.2.1 基于PSDA易损性曲线建立
        6.2.2 结构参数不确定性
    6.3 地震动选取
    6.4 不同约束体系曲线梁桥易损性分析
        6.4.1 构件损伤指标
        6.4.2 不同约束体系曲线梁桥易损性
        6.4.3 支承约束体系对结构易损性的影响
    6.5 本章小结
第7章 结论与展望
    7.1 论文主要结论
    7.2 创新点
    7.3 展望
参考文献
致谢
攻博期间已发表和录用的学术论文
参与科研项目


【参考文献】：
期刊论文
[1]考虑支座摩擦滑移的非规则曲线桥梁抗震性能研究[J]. 闫磊,李青宁,刘芳平,申纪伟,程龙飞,杨茂,郭远臣.  世界地震工程. 2018(01)
[2]中小跨径梁桥横向混凝土挡块模型及参数影响分析[J]. 吴刚,成志辉,王克海,张盼盼,鲁冠亚.  地震工程与工程振动. 2018(01)
[3]桥梁系统地震易损性分析的混合Copula函数方法[J]. 宋帅,钱永久,吴刚.  工程力学. 2017(01)
[4]板式橡胶支座滑动摩擦性能试验及其力学模型[J]. 项乃亮,崔侠侠,李建中.  同济大学学报(自然科学版). 2016(12)
[5]中小跨径板式橡胶支座梁桥横向抗震设计研究[J]. 李建中,汤虎.  土木工程学报. 2016(11)
[6]中小跨度梁桥混凝土挡块合理设计参数研究[J]. 项乃亮,李建中.  桥梁建设. 2016(05)
[7]曲线连续梁桥不同减隔震方案对比分析[J]. 李正英,蒋林均,李正良.  振动与冲击. 2016(10)
[8]不同挡块形式对中小跨径梁桥横向抗震性能的影响[J]. 项乃亮,李建中.  工程力学. 2016(03)
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博士论文
[1]考虑构件相关性的桥梁系统地震易损性分析方法研究[D]. 宋帅.西南交通大学 2017
[2]基于汶川地震震害的公路桥梁易损性研究[D]. 林庆利.中国地震局工程力学研究所 2017
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[4]铁路减隔震桥梁地震反应分析及易损性研究[D]. 王炎.浙江大学 2013
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[7]桥梁结构非线性地震反应研究（支座摩擦·限位装置·基础非线性）[D]. 王常峰.兰州交通大学 2010
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[9]铅芯橡胶支座力学性能及其在桥梁工程中减、隔震应用的研究[D]. 吴彬.铁道部科学研究院 2003

硕士论文
[1]桥梁盆式支座地震作用下的力学性能研究[D]. 朱文骏.中国地震局工程力学研究所 2015
[2]小半径曲线梁桥地震响应分析及减隔震研究[D]. 曾敏.中南大学 2009
[3]山区连续梁桥横桥向抗震性能分析[D]. 张应宏.同济大学 2006
[4]城市曲线高架桥的计算模型与动力反应分析[D]. 焦驰宇.西安建筑科技大学 2005



本文编号：3470050